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工人用如图甲所示的滑轮组利用箱子运送建材上楼,每次运送量不定。滑轮组的机械效率随...

工人用如图甲所示的滑轮组利用箱子运送建材上楼,每次运送量不定。滑轮组的机械效率随重力不同的建材变化的图像如图乙所示,滑轮与钢绳间的摩擦力及箱子和绳重忽略不计。求:

1)若工人用200 N的拉力,将建材匀速竖直向上提升了6 m,工人所做功;

2)当所运送建材的重为400 N时,工人作用在绳子上的拉力;

3)当滑轮组的机械效率为80%时,所运送建材受到的重力。

 

(1)2400J;(2)400N;(3)1600N 【解析】 (1).滑轮组的动滑轮绕2段绳,绳子自由端移动的距离 s=2h=2×6m=12m, 工人所做功 W总=Fs=200N×12m=2400J; (2).滑轮组的机械效率 , 由图乙可知当物体的重力为400N时,滑轮组的机械效率为50%, 工人作用在绳子上的拉力 F1=; (3).动滑轮的重力 G动=2F1-G=2×400N-400N=400N, 滑轮与钢绳间的摩擦力及箱子和绳重忽略不计,滑轮组的机械效率 , 建材受到的重力 。 答:(1).工人所做功是2400J; (2).当所运送建材的重为400 N时,工人作用在绳子上的拉力是400N; (3).当滑轮组的机械效率为80%时,所运送建材受到的重力是1600N。  
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考点分析:
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如图所示是某建筑工地上提升货物的一升降机示意图。升降机由电动机带动,升降机的货厢内所装货物的质量是1 t,货厢的质量是200 kg,在10 s内从楼房的2层上升到5层,如果每层楼高是3 m,不计钢丝绳和动滑轮的重力,不计摩擦,试求:

(1)在匀速提升中,钢丝绳上的拉力是多少?

(2)钢丝绳自由端拉力做的功是多少?

(3)若电动机的输出功率是22.5 kW,则升降机的机械效率是多少?

 

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有一足够宽的长方体薄木板,重为48 N,长为1.3 m,水平放在30 cm长的支架上,另有一个棱长为10 cm的正方体木块M,质量为600 g,放在木板上与A端平齐,如图甲所示。(g10 N/kg)

(1)求木块MA端静止时对木板的压强;

(2)1.2 N的水平拉力刚好匀速拉动木块M,当到达B处时木板刚好失去平衡。求:这个过程中拉力F做的功;

(3)如图乙所示,有一柱形容器放在水平面上。若在木板的C端用细线挂着木块M浸入水中,且使木板不发生翻转,那么容器底部受到水的压力至少增加多少?

 

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如图所示,甲正方体边长为0.1 m,乙的体积V2×103 m3,将甲、乙两物体分别用细线挂在杠杆AB两端(设杠杆的自重不计)OAOB12,甲对水平面的压强为零。若往容器中加入某液体使乙浸没在其中,甲对水平面的压强为6 000 PA,求:

(1)甲、乙两物体质量之比;

(2)液体的密度;

(3)物体乙受到的浮力。

 

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如图甲是《天工开物》中记载的三千多年前在井上汲水的桔棒,其示意图如图乙所示.轻质杆杠的支点.距左端L1=0.5m,距右端L2=0.2m.在杠杆左端悬挂质量为2kg的物体A,右端挂边长为0.1m的正方体B,杠杆在水平位置平衡时,正方体B的质量为 7kg(g=10N/kg,不计杠杆与轴之间摩擦)

(1)求:绳子对B的拉力FB正方体B对地面的压力F正方体B对地面的压强pB

(2)若把B物体浸没在水中,通过计算说明这种情况下A物体是否能将物体B提起.(B始终浸没水中)

 

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小明模仿建筑工地上的长臂吊车(如图甲),设计了如图乙所示的移动支点式杠杆模型,密度及粗细都均匀的直棒AB1.8 m,放在一个宽度为40 cm的凳子上,当在A端固定一个m 2 kg的铅块(忽略大小)时,棒刚好有绕O1点转动的趋势(AO130 cm)g10 N/kg

(1)作出棒AB的重力作用点到支点O1的力臂;

(2)求棒AB的质量;

(3)当在P处挂一重物时(PB10 cm),棒刚好有绕O2转动的趋势,求重物的质量及此时棒对O2点的压力。

 

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